聚四氟乙烯板在大跨度立交頂進施工中的應用
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頂進法立交施工目前最常見的施工方法,但是對大跨度立交的架空結構特別是活動支座方式并沒有較為成熟和規范的模式。本文敘述了在實際施工過程中選擇一種新型材料聚四氟乙烯板,來改進架空方式的嘗試過程,較有借鑒意義。
鐵路與公路的立體交叉是解決公鐵運營安全的有效措施,隨著我國城鎮化進程的快速發展,越來越多的大跨度立交被迅速組織實施。架空頂進是目前立交施工中最常見的方式,架空體系是大跨度立交的施工關鍵,而架空體系的重點和難點又在活動支點。
現狀
滑車式支點:架空結構的支點反力需要通過滑車的車軸進行傳遞,由于此處為集中受力,在支點反力較大的情況下滑動小車輪軸易被剪斷,影響架空結構的安全,故建議在立交橋頂進施工的架空結構中不宜繼續使用滑車式支點。
滾軸式支點在支墊鋼板受壓變形后,頂進阻力較大,且不易保持線路幾何尺寸,存在缺點較多,不建議在大跨度立交特別是大跨度斜交立交中使用。
平板式支點變線接觸為面接觸,受力較好,易保持線路穩定,有推廣價值。但選用何種接觸材料,既具有較小的磨擦系數,同時又具有較強的抗壓性能,值得研究。
應用
我們必須找到一種能夠承受足夠壓力,又具有較小磨擦系數的材料。
經多方咨詢,并查找了大量的資料,一種叫做聚四氟乙烯的板材進入我們的視野?!熬鬯姆蚁┌逡灰荒Σ料禂敌?數據顯示兩板之間的磨擦系數僅為0. 0288,聚四氟乙烯板與鋼板間的磨擦系數為0. 06 ),抗壓強度高(約為20-40MPa),耐腐蝕,具有壓力增大磨擦系數略有減小的趨勢,有利于重型物的頂推?!边@種材料特性符合我們的需求。
我們在該立交施工中對聚四氟乙烯板進行了試用,在框構橋的每個支點上用短鋼軌頭加工成活動支點,吊在橫抬梁上,活動支點下部為平面鋼板,平面鋼板的前、左、右三個方向焊上8mm鋼筋,阻止嵌在其中的聚四氟乙烯板(長1. 0m,寬0. 5m厚15mm)的竄動。在聚四氟乙烯板下鋪設鋼板(長2. 0m,寬0. 6m厚10mm )??驑嫎蝽斶M過程中,聚四氟乙烯板與框構橋頂面鋪設的鋼板產生滑動磨擦,頂完一鎬后,用千斤頂頂起架空設備,移動下面的鋼板進行下一個頂進循環。在頂進過程中我們發現,聚四氟乙烯板使用后減小了對線路的橫向推力,線路方向水平均無變化;又由于它是板與板的面接觸,解決了支墊不平順和線路高低突變的問題。
效果
聚四氟乙烯板活動支座,簡單安全,節省勞力,特別是有效地減小了磨擦系數和系統頂力,磨擦系數較《鐵路工程施工技術手冊一橋涵》中同等土質和規模的立交減少16%;本例最大頂力2667t,小于箱涵自重,實測頂進壓力如下表。施工中保持了線路穩定,減少了頂進時間,實際的頂進時間較原計劃縮短了5天。
結論
實踐證明,在大跨度立交架空頂進施工中采用聚四氟乙烯板作為連續架空結構中活動支點的滑動介質,具有操作簡便、頂進時磨擦阻力較小、結構穩定、能夠保證軌道結構尺寸的特點,較好地解決了活動支點的穩定問題,能夠保證行車安全和施工安全,聚四氟乙烯板在大跨度立交頂進施工架空中可進行廣泛使用。